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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHIHUAHUA
FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
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FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS
OPERACIONES UNITARIAS II
PRÁCTICA No1
“EVAPORACIÓN”
FECHA DE ENTREGA:
9/ 03/2013
GRUPO:
7mo E
INTEGRANTES:
DANIELA VICTORIA GARCÍA MIRANDA 241945
JESÉ FERNANDO PASILLAS FONG 241915
FRANCISCO HUMBERTO BELTRAN VALENZUELA 226287
JUDITH DOMINGUEZ CASTAÑEDA 235979
JOSÉ DANIEL CARO POLONIO 235999
YARAM LORENA PEREZ CHAVARRÍA 235946
JULIO CESAR CASTILLO CHAVEZ 236055
SAÚL ONTIVEROS RODRIGUEZ 235881
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Contents
INTRODUCCIÓN: .................................................................................................................................. 3
MATERIALES: ....................................................................................................................................... 4
PROCEDIMIENTO: ................................................................................................................................ 4
RESULTADOS Y DISCUCIONES: ............................................................................................................ 5
CONCLUSIONES: .................................................................................................................................. 6
BIBLIOGRAFIA: ..................................................................................................................................... 7
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INTRODUCCIÓN:
El objetivo principal de la evaporación es eliminar el agua y concentrar una solución, esto
se logra eliminando el vapor generado por la ebullición de la solución liquida que se desea
concentrar.
Entre los procesos que más utilizan la evaporación están la concentración de; soluciones
acuosas de azúcar, cloruro de sodio, hidróxido de sodio, glicerina, gomitas, leche y jugo de
naranja.
Al realizar la operación unitaria de evaporación es necesario tomar en cuenta propiedades
que afectan los métodos del procesamiento como lo son: la concentración del líquido, la
solubilidad, sensibilidad térmica de los materiales, la formación de espuma, presión,
temperatura, y la formación de incrustaciones.
Existen dos tipos de evaporadores:
Los evaporadores de efecto simple, y los de efecto múltiple.
 Los evaporadores de efecto simple es el proceso donde únicamente se utiliza un
evaporador, donde el vapor se condensa y se desecha por lo general es para
material viscoso para que este no se pegue en la pared del evaporador, dentro de
los evaporadores simples se tienen dos tipos:
 Con un paso a través; es una operación de un solo paso, donde el líquido de
alimentación pasa por los tubos, desprende el vapor y sale de la unidad como
liquido concentrado
 De circulación forzada; la alimentación que entra se mezcla con el líquido
contenido en el evaporador, la mezcla pasa posteriormente a través de los tubos y
en cada paso se produce una parte de la evaporación total.
 Los evaporadores de efecto múltiple utilizan el vapor procedente de uno de los
evaporadores como alimentador del elemento calefactor de un segundo
evaporador, y el vapor procedente de este se envía al condensador, se puede decir
que básicamente se va reciclando el vapor para ser utilizado en el siguiente
evaporador, este tiene varias ventajas como; disminuir la energía, tiene mayor
rapidez, mayor eficiencia, sin embargo tiene la desventaja de que el costo de
mantenimiento es bastante elevado.
Existen varios tipos de evaporadores entre los cuales destacan:
1. Marmita abierta
2. Evaporador de tubos horizontales con circulación natural
3. Evaporador vertical con circulación natural
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4. Evaporador vertical de tubos largos
5. Evaporador de caída de película
6. Evaporador de circulación forzada, entre otros.
Se encuentran en todos los sistemas de refrigeración como neveras, equipos de aire
acondicionado y cámaras frigoríficas.
Su diseño, tamaño y capacidad depende de la aplicación y carga térmica de cada uso.
En los evaporadores de película ascendente (es el utilizado en esta práctica) el
producto utilizado debe de ser de baja viscosidad debido a que el movimiento
ascendente es natural, esto es para que no se pegue en las paredes y pueda subir con
facilidad, en dichos evaporadores los tubos se calientan con el vapor existente de tal
forma que el liquido asciende por los tubos por el arrastre del vapor.
MATERIALES:
 Evaporador simple de capa ascendente
 1Kg de azúcar
 Contenedor de 24lts
 Hielo
 Refractómetro
PROCEDIMIENTO:
1. Se preparo una solución azucarada al 4%, mezclando 1Kg de azúcar con 24L de
agua.
2. Se preparo el equipo para poder comenzar a evaporar, esto implico revisar los
sensores del evaporador, no sin antes abrir la llave de enfriamiento.
3. Se coloco la alimentación de vapor para que el evaporador comenzara a
calentarse.
4. Se comenzó a correr la alimentación de la solución a una velocidad de 6L/h a 1 atm
de presión, con una temperatura de 40 ˚C
5. Después de que corrió cierta cantidad de solución se coloco la recirculación a una
velocidad de 10 L/h.
6. Se tomaron las concentraciones cada 5 min por una hora, luego se cambio la
temperatura a 60 ˚C
7. Se retiro la solución y se limpio el evaporador
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RESULTADOS Y DISCUCIONES:
CALCULOS:
PRIMERA HORA
4.19 - 2.35(.041)=4.09365
hF=4.09365 (80.4285-105.8571)=
hf=-104.095KJ/Kg
EPE=1.78(.041)+6.22(.041)^2=
EPE=.084
S= (.161 x 2676)- (6 x -104.095) /2241.1
S=.4709Kg/h
fhf + slambda = lhl (0)+ vhv
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q = .4709(2241) (1000) (3600)=3799032840
q=293.168W
U=293.168/.08 (105.8571-100)
U=625.667W/m^2˚C
SEGUNDA HORA
F=6l/h= 6Kg/h
R=10l/h= 10Kg/h
L=15.497 l/h= 15.497 Kg/h
V=.503l/h= 0.503 Kg/h
S=(.503x2676) - (6x-907439)/2236
S=.845Kg/h
q=.845*1000*2236/3600
q=525.1365 W
U=525.136/.08(107.83-100)
U=837.987 W/m^2 ˚C
Se logro concentrar la solución de azúcar, ya que se comenzó con 4.1 Brix de
concentración terminando con una concentración de 5.05 a 5.36 Brix. El cambio de la
temperatura en la segunda hora influyo de manera en que se obtuvo una mayor
concentración.
CONCLUSIONES:
El objetivo de la práctica se logro, el cual era concentrar una solución de azúcar por
medio de un evaporador simple.
Se pudo apreciar el funcionamiento de un evaporador de película ascendente, se aprendió
como se prepara el equipo para su correcto funcionamiento, así como la utilidad de la
recirculación para alargar un proceso y garantizar un aumento en la concentración de
entrada a la que se lograría sin recirculacion, sin embargo cabe mencionar que la bomba
de la temperatura del pre-calentador se encontraba mal calibrada.
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BIBLIOGRAFIA:
 C.J GEANKOPLIS, PROCESOS DE TRANSPORTE Y OPERACIONES UNITARIAS, 3RA
EDICION, MEXICO 1998, COMPANIA EDITORIAL CONTINENTAL, S.A DE C.V,
CAPITULO 8 PAGINAS 545-549
 OPERACIONES UNITARIAS EN INGENIERÍA QUÍMICA, EVAPORACIÓN, CAPITULO 16;
WARREN L. MC.CABE
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